Scoperta proteina aberrante che uccide cellule batteriche come fanno gli antibiotici

Credito: Alexander Raths, Shutterstock, ID: 80851147

In un nuovo articolo apparso su PLOS ONE[2] viene descritta una proteina aberrante che sembra essere mortale per le cellule batteriche. La proteina sembra imitare il processo messo in atto dagli aminoglicosidi, una classe di antibiotico. Secondo il comunicato del Brookhaven National Laboratory (Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti), questa scoperta potrebbe essere utile per capire meglio come gli antibiotici agiscono nei confronti dei batteri e quindi anche per realizzare nuovi antibiotici sempre più potenti.[1]

Sempre più batteri hanno sviluppato resistenza a molti antibiotici

Ad oggi, infatti, sempre più batteri hanno sviluppato resistenza a molti antibiotici, anche quelli comunemente usati, e ciò non è una buona notizia, come fa intendere Paul Freimuth, biologo del Brookhaven che ha guidato il team di studio. “Quello che abbiamo scoperto è molto lontano dal diventare un farmaco, ma il primo passo è capire il meccanismo”, spiega il ricercatore.

Proteina che imita antibiotici aminoglicosidi

Quello che hanno scoperto i ricercatori è una proteina che imita gli effetti che si hanno grazie ad un mix di proteine aberranti le quali si riproducono quando i batteri vengono a contatto con gli antibiotici aminoglicosidi. In sostanza i ricercatori possono capire meglio come gli antibiotici uccidono le cellule batteriche e quindi potrebbe essere sviluppata una nuova famiglia di inibitori che facciano proprio questo.[1]

Scoperta è stata fatta da ricercatori mentre studiavano il batterio Escherichia coli

La scoperta è stata fatta da ricercatori mentre studiavano il batterio Escherichia coli per capire quali sono i geni che hanno un ruolo nello sviluppo delle pareti cellulari delle piante. Attivando un particolare gene vegetale, le cellule batteriche smettevano di crescere quasi subito. La proteina sembrava avere un vero e proprio effetto tossico sulle cellule batteriche dato che morivano entro pochi minuti dopo aver attivato il gene.

Fattore tossico non era da attribuire alla proteina vegetale ma ad un filamento di aminoacidi

In seguito hanno scoperto che il fattore tossico non era da attribuire alla proteina vegetale ma ad un filamento di aminoacidi. Inizialmente la cosa sembrava non avere senso in quanto il filamento si era creato praticamente per errore nel momento in cui i ribosomi dei batteri andavano a tradurre le lettere del codice genetico in maniera sfasata. Il ribosoma, invece di leggere il codice tramite blocchi di tre lettere per codificare un determinato amminoacido, leggeva solo le seconde due lettere e la prima lettera della terzina successiva. Era “come leggere una frase che inizia al centro di ogni parola e la unisce alla prima metà della parola successiva per produrre una serie di parole senza senso”, come spiega ancora Freimuth.

Processo simile a quello della miscela di proteine aberranti che viene indotta dagli antibiotici aminoglicosidici

In seguito il ricercatore ha scoperto che la proteina vegetale aberrante attivava un meccanismo di controllo della qualità che eliminava le cellule con un processo simile a quello della miscela di proteine aberranti che viene indotta dagli antibiotici aminoglicosidici. Tuttavia il meccanismo preciso con il quale le cellule batteriche morivano resta ancora un mistero. “La buona notizia è che ora abbiamo una singola proteina, con una sequenza di amminoacidi nota, che possiamo usare come modello per esplorare quel meccanismo”, spiega ancora Freimuth.[1]

Note e approfondimenti

  1. New Model for Antibacterial Mechanism | BNL Newsroom
  2. A polypeptide model for toxic aberrant proteins induced by aminoglycoside antibiotics (Un modello polipeptidico per proteine aberranti tossiche indotte da antibiotici aminoglicosidici) (DOI: 10.1371/journal.pone.0258794)

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